氧化铁皮在轧钢中影响及控制

氧化铁皮在轧钢中影响及控制

摘要:氧化铁皮是影响热轧带钢表面质量的重要因素之一。通过分析与探讨其形成原因及危害，提出预防措施。

关键词：热轧带钢、氧化铁皮、除鳞

前言

热轧产品表面质量中氧化铁皮压入缺陷是许多厂产品质量中比较头疼的问题，压入表面的氧化铁皮经酸洗后在缺陷处留下深浅不一的小麻坑，特别是一、二次氧化铁皮的压入，经酸洗后，在粗糙的坑底常伴有未除净的氧化铁皮颗粒，严重影响后工序冷轧板的表面质量，造成产品质量下降，势必影响到经济效益。因此有必要对氧化铁皮压入缺陷的形成原因进行分析，提出预防措施，并为相关改进工作提供判断依据。

1.氧化铁皮缺陷的分类及各自的形貌

1.1氧化铁皮缺陷的分类

钢坯表面与高温炉气生成的炉生氧化铁皮称为一次氧化铁皮；在轧制过程中表面氧化铁皮脱落，热的金属表面与水和空气接触，会生成新的氧化铁皮，称为二次氧化铁皮；在精轧机内由于轧辊的表面氧化形成的氧化铁皮称为轧辊磨损氧化铁皮。

1.2各类氧化铁皮压入的形貌

在钢坯出炉及轧机轧制过程中钢坯上下表面的氧化铁皮粘在钢坯或钢板上，不能与钢分离、脱落，氧化铁皮冷却后其硬度大于热坯硬度，在轧制过程中，被压入钢板中，使得带钢表面形成各种形貌的氧化铁皮压入缺陷，从而影响表面质量。

一次氧化铁皮压入缺陷呈小斑点、大块斑痕和带状条纹形式不规则地分布在带钢上，常伴有粗糙的麻点状表面；二次氧化铁皮呈颗粒状压入，分布多象分散的盐；轧辊磨损氧化铁皮呈黑褐色，小舟状，相对密集、细小、散沙状、细摸有手感。

2.各类氧化铁皮产生的原因

2.1一次氧化铁皮压入产生的原因

2.1.1加热方面的原因

⑴加热温度高加热时间长；⑵炉内气氛不好，供入风量过大；⑶炉内形成负压，吸入冷风；⑷炉内加热温度低于规程规定的最低温度过多。在加热过程中，若出现上述情况的一种或数种，在出钢轧制时，氧化铁皮便会粘在钢坯、钢板上，不容易被清除掉，从而形成一次氧化铁皮压入缺陷。

2.1.2除鳞设备方面原因

⑴高压水压不足；⑵喷嘴磨损严重，能力小；⑶高压水嘴堵塞；⑷高压水未能集中喷射到钢坯表面上；⑸除鳞喷嘴（喷嘴角度）装配不当；

⑹喷射距离不佳；⑺除鳞时序不当,设备投入不足。

2.1.3板坯化学成分的影响，如含硫、硅、铝过多

2.1.4生产指挥不当

⑴轧机因故障停机时，生产指挥人员未及时将停车时间通知加热工；

⑵生产故障排除后未提前通知加热升温；⑶除鳞设备故障导致除鳞能力下降时，生产人员继续生产。

2.1.5轧制计划安排原因

由于板坯被安排在轧制速度较慢或加热温度较高的钢种后面，或被安排在两种加热温度都较高的钢种之间，导致炉生氧化铁皮增多，在高温下难以去除。

2.2二次氧化铁皮压入产生的原因

二次氧化铁皮产生的主要原因为开轧温度过高，除鳞时序不当，及精轧、粗轧除鳞设备（除鳞箱）原因。

2.3轧辊磨损氧化铁皮压入产生的原因

⑴轧机在轧制过程中，出现辊面氧化膜剥落被碾入带钢表面；

⑵剥落后的粗糙辊面对带钢表面产生类似犁沟作用，促进带钢自身表面氧化铁皮形成；

⑶精轧机组每架或部分轧机之间无清除氧化铁皮装置。

上图为产生氧化铁皮多原因关系图

对于不同的轧线，因设备及工艺的不同，产生的原因也是不同，一般主要是在温度控制不得当、轧制过程中时间控制不得当、除鳞设备自身缺陷或工作效果不好造成，这些原因比较常见。

3.各类氧化铁皮的预防措施

3.1一次氧化铁皮的预防措施

3.1.1加热方面预防措施

⑴正常生产时

①加热温度的控制

加热工应根据加热钢坯、钢种、规格和轧制成品规格、轧制速度，严格按工艺规程规定的温度控制各段加热温度，过高的温度将会造成氧化铁皮熔化，使得生成的氧化铁皮又厚又黏，在以后除鳞中难以清除，加热时间应在允许的时间范围内，尽可能减少预热段停留时间，温度控制应头部低于尾部20~50℃,上部高于下部20~50℃，在轧制SPHC等易产生氧化铁皮压入的钢种，板坯头部轧制温度应按中

下限控制，也可采用快速加热方式以缩短在炉时间，特别是高温段在炉时间。在加热时间上，冷轧材，经过长时间摸索，为150～160分钟为宜。加热时间过长，生成的氧化铁皮太厚，不好清除；加热时间太短，氧化铁皮中FeO含量多，与钢基体结合紧密，反而难以去除。

②空燃比及炉内气氛要求

煤气、空气配比：

正常生产中，供入炉内的空气应根据煤气热值的变化而变化。当煤气质量一般时，供入炉内的煤气和空气量比率约为1：2，生产上要根据热值的变化，不断调整空燃比。

保持炉内形成氧化性气氛：

炉气中的SO2在还原性气氛中会形成硫化物使板坯表面的氧化铁皮难于去除。某厂（经验）空气过剩系数预热段：1.20，一加：1.1，二加：1.05，均热段：1.05控制。

③炉压控制

正常时，炉压为微正压，在数值上约为5～6Pa。

⑵在轧机停轧时

①降低各段供风量，均热段供风量降低的幅度应比加热段稍大一些，降低的标准以烟温不超过800℃，风温不超过500℃为准；

②降低各段炉温，炉温的降低幅度应根据停轧时间的长短确定，最低保温以800℃为宜。

③适当关闭烟道闸门，保持炉膛压力为正压，应比正常轧钢时高2～3Pa，数值上炉膛压力不低于10Pa；

④加热炉出现较长时间待轧时应将步进梁后退4～6周期，合理安排后退距离。

⑤降温后开轧时，加热应提前提升到开轧温度，在此之前，应制止抽钢轧制。

3.1.2粗、精轧除鳞设备方面

⑴调整精轧除鳞喷嘴高度及装配角度，保持最佳除鳞效果。

喷嘴与喷水管的轴线夹角15度，水流与钢坯垂直面的夹角也取15度，喷射散射角取30度，喷嘴的安装高度为150～200mm，两个喷嘴喷水线在钢坯上的投影线宽度重叠区为10-20㎜，每次检修加以检查，不合要求的加以调整。

⑵检查喷嘴情况防止过多磨损、堵塞、脱落；

① 对于水嘴的磨损不易检测，现根据轧制产量来定期更换，更换规定各厂可根据实际情况来